在建党百年之际,源于西南金沙江峡谷的白鹤滩水电站正汇集千万清洁能源,点亮着东部万家灯火。白鹤滩水电站,如一颗耀眼的明珠,年平均发电量高达624.43亿千瓦时,超过三峡水电站的70%。
如此巨大的能源,是依靠白鹤滩库区75亿立方米水的势能转换,而这巨大的水压力主要通过拱坝结构将压力传到两岸坝肩。
本固枝荣,深根固柢。白鹤能在金江起舞,源于坝肩的稳固,而承受千钧之力的坝肩如何形成,关键在于施工。
在群雄逐鹿的白鹤滩建设舞台上,水电四局是重要的一支力量。水电四局自1958年成立以来,与天斗、与地斗,在与大自然的博弈中一座座大坝拔地而起,书写着水电人的壮丽史诗。在白鹤滩左岸坝肩的建设过程中,他们再接再厉书写着一个又一个的奇迹。
技术指导出奇效
白鹤滩坝肩施工开挖量之大,难度之高,地质条件之复杂都是世界级的,如何对现场实行精细化管理,使现场施工可控,技术方案毫无疑问是至关重要的一环。
为将工程量巨大的左岸边坡开挖进行计划控制,施工局对坝肩分别分层、分段、分块制定施工组织设计、施工方案和专项安全措施,对危大工程按要求组织专家进行论证。特别的为将技术工作细化到日常施工中并能够具体的指导施工,工程技术部门针对爆破开挖提出了“一炮一设计,一炮一总结”的要求。
“感觉压力瞬间扑面而来。”当时负责技术工作的杨肖年说。
在坝肩开挖支护的那段峥嵘岁月里,工程技术部方案编制人员达20人,编制相关方案编制近200份。
“如果说在深夜还有哪个办公室灯火通明,那一定是工程技术部”,这是白鹤滩施工局大多数员工的一致看法。
在坝肩削坡过程中,其存在的疑难杂症包括爆破开挖、运渣困难、工期紧张,更最重要的是左岸边坡断层及层间、层内错动带发育,且有大面积的柱状玄武岩,该岩石在开挖卸荷条件下易发生松弛和开裂。
时任开挖大队大队长蒲建金:“柱状玄武岩的开挖是电站石方开挖中最难的一部分。为了攻克这个难关,我们通过制定爆破试验方案,规定每次爆破需预留保护层,进行三维精细化设计,在玄武岩试验段进行爆破试验来选取最合适的爆破参数以保证开挖边坡符合设计稳定性要求。”
“在爆破技术上,白鹤滩的难度和要求是绝无仅有的”蒲建金补充说:“更重要的是爆破开挖后支护,我们在方案中会有明确要求,因柱状玄武岩的卸荷松弛效应,开挖后必须立即进行锚固和灌浆等施工工艺,以保证边坡稳定。”
技术对施工的作用是指导性的,在以往常规工艺上进行再优化的同时也对现场经验进行再总结,在推广,进一步保证施工质量,优化施工进度。
在困境中破局
坝肩开挖是坝基处理和主坝浇筑的先决条件,而水电四局负责的左岸坝肩开挖,其边坡开挖方量高达1056万立方米,在如此大规模的开挖量面前,工期却陡然变得异常严峻,在业主总进度计划和形象面貌的要求下,左岸边坡计划工期缩短至20个月。
如何在保证高标准高质量的前提下加快施工进度,打赢这场时间争夺战,成为四局人在此深山峡谷中面临的的巨大考验。
坝肩开挖的关键工序犹如一条长龙,从龙首到龙尾,施工局一段一段仔细剖析剖析,寻求加快工期的组合最优解。
经过施工局的充分研究,最终给坝肩开挖提出了指导性意见:“大干先修路。交通道路就像白鹤的血管,血管不通,血红细胞的自卸车就无法流动,资源进不去,弃渣出不来,白鹤的翅膀也就雕刻不出来了。”
存在的首要问题出来了,施工局便立即着手在左岸山坡上加快打通一条条交通要道,明线、洞线和斜坡道“三路齐发”,在蜿蜒曲折的盘山土路上,在临江陡峭的山壁边,从上到下,边修路,边开挖,边弃渣,放眼望去尽是一片火热的景象。
在坝肩开挖中最主要也是最重要的施工内容是边坡爆破开挖支护,而在现有的工序,按照方案分区分块后,从钻孔爆破、装车弃渣到排架搭设和边坡支护,每一道工序和工序之间的衔接都需要花费大量的时间。如果这段工期压不下来,按期完工就无从谈起,这也将会影响白鹤滩水电站的整体进度。
开挖大队大队长蒲建金回忆说:“刚开始爆破的时候,我们开挖大队从早到晚守在现场,研究到底在哪个点可以让工序快一点,哪怕快一分,快一秒也好啊。”
功夫不负有心人,在开挖大队日复一日的研究和实践下,他们提出高陡边坡快速开挖支护施工方法,通过采用对开挖边坡进行素喷封闭,对边坡下部快速钻孔施工,多层排架喷锚支护同步作业等一系列方式综合性的提高了支护效率,使得开挖支护实现一体化施工。此种施工方案又在不断实践中得到进一步的优化完善。
更让人惊喜的是,当开挖进行到高程694米时,支护队创造性使用了无排架作业快速支护方式,即在开挖后无需搭设排架即可以弃渣为基础上机械进行钻孔,锚固和喷混施工,俗称蹬渣作业。此种支护方式的应用使得坝肩开挖达到一周挖一层的高效率,同时保证了安全性。
在上千万方的坝肩开挖过程中,四局人又接连着研究出岩石基础开挖消能-聚能控制爆破技术,对100B钻机进行加固改造、增加限位板、增加扶正器、样架改造等诸多创新。通过这一系列创新在减小因地质环境造成失误的同时也大大的加快了施工进度,使开挖支护工程月月有进步,月月上台阶。
举世誉之不加劝
在四局人无数个日日夜夜的不懈努力下,白鹤滩左岸坝肩开挖不断刷新记录,创造出水电高陡边坡开挖速度和质量新的奇迹。
据悉,左岸坝肩边坡开挖下降高度234米,创造了单月开挖下降30米、季度下降80米、半年下降155米、单月开挖超80万立方米的水电施工边坡开挖纪录,而坝肩槽开挖半孔优良率达98.8%,平整度合格率达到100%,超欠挖合格率达到97.6%,与此同时边坡的快速支护,装运和卸渣的合理组织调配能够保证开挖面迅速下降。
据统计,左岸坝肩开挖支护的速度使得该工期缩短约11.5个月,确保了大坝主体施工等关键线路的进度。
他们用速度和质量在峭壁上凿岩削石,支护起了铜墙铁壁,与之相伴随的,是相伴而来的众多奖项、专利和各种荣誉。
“开挖施工降尘科研报告”项目,荣获2014年公司安全生产专项科研二等奖;
“白鹤滩坝肩开挖QC小组”被命名为2015年度青海省优秀质量管理小组;
“白鹤滩水电站高陡坡快速开挖与支护关键技术研究”荣获中国电建科学技术一等奖;
“岩石基础开挖消能-聚能控制爆破技术”荣获中国电建科学技术一等奖;
“一种孔底快速装填装置”荣获国家实用型专利;
“一种孔基于混装炸药车的坝基快速开挖爆破成型方法”荣获国家实用型专利。
在接踵而至的荣誉面前,四局人并没有沾沾自喜,止步不前,他们持续默默奉献着,将满腔热忱奉献给了干河热谷的白鹤滩,成为建设电站的一方低热混凝土,一条锚索,一根钢筋。
他们的最终目标,是让“白鹤”平稳的驻留在青山绿水间。
风之积也不厚,则其负大翼也无力。经过四局人精雕细琢的左岸坝肩已固若金汤,无比坚实,这坚实也正如四局人的信念,可以承载起白鹤滩的腾飞之梦。
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